计算机测控技术在微弱信号测量仪表中的运用论文_李康

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摘要:结合工业化建设以及现代化生产,对应的产业加强了对计算机测控技术的研究和分析。本文针对传统的低频微弱信号测量仪器存在的仪器频带测量不精确问题进行研究。并提出了一种嵌入式的处理方式,以期能够提升计算数据处理和质量和效率,想将其分析如下。

关键词:计算机测控技术;微弱信号;测量仪表

在现代工业化和智能化建设背景下,紧密测量仪表也逐渐向智能化以及自动化产业过度,传统的嵌入式计算机技术重点在于数据采集以及信息显示。但是嵌入式计算机技术能够实现微弱信号测量仪表技术,加强各方面应用分析,且微弱信号测量仪表和其他仪表的区别在于其能够有效的处理噪声和干扰为,能够加强测量电路以及计算机干扰的问题。因为微弱信号的整个控制和组成部分都会受到外界环境影响,为了解决微弱信号测量以及计算机测量电路问题,也是提升计算机微弱信号仪器仪表质量。

1.设计装置分析

计算机测控技术是光、机、电、计相结合的应用型技术,设计内容有课程包括电子技术、微机原理及应用、数字化测试技术、传感器原理、计算机测控系统、光电检测技术、控制系统工程、数据库原理及应用等。结合计算机测控技术对微弱信号测量仪器进行改造,首先要确定其装置。本装置选用得仪器器材有电源、前置放大器以及远程放大器和衰减器、计算机测控系统等。这种装置的组合运用有测量以及校对的功能,其能够直接测量微弱信号,并将对应的标准放大信号放入到内置衰减器中,结合计算机处理,能够实现对前额如设备•嵌入设备的分析和运用,结合对应的液晶显示器以及面板键盘的处理,实习那对微弱信号以及其元部件的运用组合。

2.装置运行原理

对于微弱信号测量仪表,存在测量精度不准确、频带不宽等问题,对此,可以将计算机测控技术应用在微弱信号测量仪表中.在测量仪表结构上,可以通过电磁兼容,实现嵌入计算机和微弱信号测量电路的有效结合.在软件设计方面,可以通过数字滤波、量程校准、幅频曲线拟合、频响误差修正等对计算机数据进行处理,从而达到优化微弱信号测量仪表的目的.微弱信号测量主要对同一个机箱内部的控制电路以及元器件、部件的电磁干扰分析,通过合理的布局运用,能够解决电磁兼容问题。结合装置电源分组以及布局运用,可以实现模拟电路以及数字电路的分组屏蔽,这种技术实现了前者放大器的直接连接,可以加强衰减器以及继电器分级隔离屏蔽的效果,最终实现显示屏和机箱绝缘处理,其整个运行原理如下图1所述。

(图1 装置运行原理分析)

以上图可知,装置中的滤波器也是过滤工作频带之外的部分,对应的处理器在运用中也是抑制噪音和降低干扰想象的关键因数,结合计算机数字滤波降噪的作用,通过控制逻辑电路以及放大器、衰减器等装置,也能实现衰减器的衰减幅度控制和处理,最终用加强整个数据采集以及处理的质量。

3.运行分析

经过对应的参数设计以及数据采集和系统分析、滤波设置后,对弱信号仪器进行了对应的数据修正处理,结合面板显示以及键盘操作,对计算机测控技术的运行效果进行了实验分析。从量程校准方面来看,通过校对后,标准信号的测试以及计算机数据处理都会生成对应的校准因子,整个测量程序也经过不同的量程分析,实现了对本装置硬件和元器件的性能检测,也针对温度以及系统误差进行了有效分析,最终优化了整个系统的随机误差分析,加强了量程校准技术。且经过运行分析,整个校准的不确定精度低于0.01,且提升了整个系统的误差诊断性,改造后的测量精度有明显提升。通过数字滤波分析,按照一定的规律法则对对应的信号进行分析,经过转化输出后,会形成特殊的输出信号,结合降噪以及消除干扰的处理之后,能够提升整个测量的精度,让其变得更加精细化和具体化,结合周期性的信号处理和累计,能够实现降噪的效果。经过灵敏度测试分析后,整个改造后的系统运行质量图四横,按照对应的滤波质量分析,经过计算后,其理论值进更高。最后,根据幅频曲线分析抑制噪声,消除干扰也是提升微弱信号仪器检测质量的关键,由于电容元器件会受到多方面因素影响,微弱信号的测量以及装置实用的幅频也会受到很大的控制影响,因为检测测量结果的误差影响较大,其标准装置的总体性能以及变化规律受到多方面影响,按照函数拟合法分析,可以将真个幅频曲线重新修正拟合,转换成动态修正因子,在整个测量过程中通过计算及处理以及数据分析,最终修正误差值。结合以上数据分析,经过误差修正后,真个频率的高端调频以及低端影响误差发生变化,且电路设计方面也会存在很多问题。笔者认为,作为计量分析,应当有效控制误差值,经过调频以及反复计算处理,整个频响误差会呈现规律性变化,按照误差理论处理后,参照系统修正方式,对整个频响进行修正处理,按照测量结果分析,整个装置的工作频段收到控制,变为了10hz-250hz,将其误差值控制在了1%以内。

4.结语

以上分析可知,在整个微弱信号检测仪器使用中,通过采取计算机测控技术,能够优化微弱信号测量的电磁兼容问题,全面提升计算机的自动化控制以及监控作用和程序化设计作用。通过计算机数据处理,可分别减小由硬件设计引入的系统误差、由温度漂移引入的随机误差、由人员操作或环境改变引入的粗大误差和由元器件性能引入的频响误差,使仪表的测量精度大幅度提高幅频曲线的函数拟合与频响误差的自动修正不能够提高测量精度,改善仪表性能,而且还能通过计算机软件编程实现仪表硬件难以达到的部分功能,使微弱信号测量仪表的工作频段向两端延伸。

参考文献:

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论文作者:李康

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/10/24

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